基于DSP的復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)的研究及應(yīng)用的開題報(bào)告

基于DSP的復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)的研究及應(yīng)用的開題報(bào)告一、研究背景及選題意義復(fù)繞機(jī)是一種主要用于金屬板材、塑料板材等產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中實(shí)現(xiàn)自動成型、復(fù)卷而得到的一種重要設(shè)備。復(fù)繞機(jī)的張力控制是影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素之一。傳統(tǒng)復(fù)繞機(jī)張力控制主要采用PID控制器實(shí)現(xiàn)，這種方式存在響應(yīng)時(shí)間較長、抗干擾能力較差等問題，不能滿足高精度、高速度的控制要求。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的人開始關(guān)注基于DSP的復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)。基于DSP的復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)相比傳統(tǒng)PID控制器有更高的精度、更快的響應(yīng)速度，更強(qiáng)的抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn)。所以如今已成為復(fù)繞機(jī)張力控制的一個(gè)前沿研究方向。二、研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容為：1.復(fù)繞機(jī)張力控制的基本原理研究。2.基于DSP控制器的復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。3.基于MATLAB/Simulink的復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)的模型建立和仿真分析。4.DSP控制器的軟件編程設(shè)計(jì)。5.采用滑?？刂扑惴▽?shí)現(xiàn)張力控制，并與PID控制算法進(jìn)行對比。三、研究目標(biāo)1.設(shè)計(jì)一套基于DSP的復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度、高速度的張力控制。2.針對復(fù)繞機(jī)張力控制中的一些難點(diǎn)問題，通過本系統(tǒng)的研制得到解決。3.比較滑模控制算法與PID控制算法在復(fù)繞機(jī)張力控制中的優(yōu)劣。四、研究方法本文采用理論研究與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，主要包括：1.對復(fù)繞機(jī)張力控制的基本原理和現(xiàn)有控制技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)和分析。2.硬件設(shè)計(jì)：通過對DSP控制器、驅(qū)動器、電機(jī)等硬件的選型和連接進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)復(fù)繞機(jī)張力控制的硬件平臺。3.軟件編程：使用C語言或匯編語言編程實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理、算法實(shí)現(xiàn)和結(jié)果輸出等控制流程。4.建立復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)的MATLAB/Simulink模型，進(jìn)行仿真分析。5.根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，采用滑?？刂扑惴ê蚉ID控制算法對系統(tǒng)進(jìn)行控制，并進(jìn)行比較分析。五、研究預(yù)期效果通過本研究，預(yù)期實(shí)現(xiàn)：1.建立一套基于DSP控制器的復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度、高速度的張力控制。2.實(shí)現(xiàn)在復(fù)繞機(jī)張力控制中一些難點(diǎn)問題的解決，如材料特性的不確定性引起的難以預(yù)見的行為，電機(jī)飽和特性因素的影響等。3.得出滑?？刂扑惴ê蚉ID控制算法在復(fù)繞機(jī)張力控制中的優(yōu)劣，并得到推廣應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。六、研究進(jìn)度本研究的進(jìn)度安排如下：1.研究初期（1-2個(gè)月）：對復(fù)繞機(jī)張力控制的基本原理和現(xiàn)有控制技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)和分析。2.方案設(shè)計(jì)（2-3個(gè)月）：設(shè)計(jì)并搭建基于DSP的復(fù)繞機(jī)張力控制系統(tǒng)硬件平臺，并編寫硬件控制程序。3.功能實(shí)現(xiàn)（3-4個(gè)月）：通過仿真中和實(shí)驗(yàn)得出滑模控制算法和PID控制算法在復(fù)繞機(jī)張力控制中的優(yōu)劣，并進(jìn)行比較分析。4.系統(tǒng)集成（4-5個(gè)月）：進(jìn)行對系統(tǒng)進(jìn)行測試和整合，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化系統(tǒng)功能。5.論文撰寫（5-6個(gè)